Устройство для измерения тока Советский патент 1980 года по МПК G01R19/00 

1

Изобретение относится к области измерительной электротехники, преимущественно с изменению тока.

Иавестно устройство - двухтактный трансфор 1атор постоянного тока, содержащее дроссели насыщения, выпрямители и усилительно-коммутационные элементы, обеспечиваютее получение сигнала на выходе, пропорционального входному току, причем входная цепь (измеряемого тока) гальванически не связана с остальными цепями устройства 1.

Недостатками устройства являются относительно большие габариты и вес, большая постоянная времени,что ограничивает применение его в быстродействующих устройствах, малый диапазон изменения измеряемой величины, связанный с возможностью насыщения сердечников. Это препятствует применению устройства в высококачественных ибыстродействующих системах автоматического регулирования.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для измерения переменного тока в линии высокого напряжения.

содержащее два оптоэлектронных прибора, операционный усилитель, измерительный элемент и показывающий прибор 2,

Это устройство обеспечивает измерение переменного тока и получение показаний прибора, подключенного на выход операционного усилителя, пропорциональных входно10му току, причем одновременно обеспечена гальваническая развязка входа от выхода за счет применения оптоэлектронных приборов.

Однако подключение входных эле15ментов .оптоэлектронных приборов непосредственно к цепи измеряемого тока снижает динамический диапазон измерения в связи с нелинейностью харакаеристики входного элемента

20

(наличие зоны нечувствительности) особенно на начальном участке

(режим малого сигнала) ,

Цель изобретения - расширение динамического диапазона и повы25шение температурной стабильности.

Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее два оптоэлектронных прибора, операционный усилитель, измерительный элемент и показывающий прибор, введены согласующий усилитель и усилитель линейной коррекции, вход которого соединен с выходами согласующего усилителя и первого оптоэлектронного прибора, а выход с последовательно включенными входными цепями двух оптоэлектронных приборов, выход второго из которых подключен ко входу операцио нного усилителя, причем вход согласующего усилителя соединен с измерительным элементом, а к выходу операционного усилителя подключен показывающий прибор.

На чертеже показана принципиальная схема устройства.

Устройство содержит измерительны элемент 1 (например, шунт), согласующий усилитель 2, первый оптоэлекронный прибор 3, усилитель 4 линейной коррекции, второй оптоэлектронный прибор 5, операционный усилител б и показывающий прибор 7,

Устройство работает следующим образом.

Измеряемый ток, проходя через шунт 1, образует на его выходных концах падение напряжения, которое подается на вход согласующего усилителя 2. Усиленное напряжение поступает на вход усилителя 4 линейно коррекции, который усиливает этот «сигнал до величины, необходимой для работы оптоэлектронных приборов 3 и 5, подключенных своими входами на выход усилителя 4 линейной коррекции, в области наиболее линейной части характеристики. Выходной элемент оптоэлектронного прибора 3 подключен ко входу усилителя 4 линейцой коррекции и обеспечивает линеаризацию характеристики передачи сигнала по световому поток на вход операционного усилителя 6 при помощи отрицательной обратной связи по своему оптическому каналу. Оптоэлектронный прибор 5 передает сигнал с выхода усилителя 4 линейно коррекции на вход операционного усилителя 6 с гальванической развязкой депи измеряемого тока и выхолной цепи устройства. К выходу операционного усилителя б подключен показывающий прибор 7, отклонение стрелки которого пропорционально величине измеряемого тока.

Так как сопротивление измерительного элемента весьма мало, то согласующий усилитель работает в режиме с практически закороченным входом, что обеспечивает высокую стабильность рабочей точки и малый дрейф выходного сигнала, от температуры.

Подключение элементов устройства указанным ранее образом позволяет расширить динамический диапазон измерения в 3-5 раз, а наличие оптического канала передачи сигнала гальванически разделяет вход от выхода,

Формула изобретения

Устройство для измерения тока, содержащее два оптоэлектронных прибора, операционный усилитель, измерительный элемент и показывающий прибор, отличающееся тем, что, с целью расширения динамического диапазона и повыиения температурной стабильности, в устройи ство введены согласующий усилитель и усилитель линейной коррекции, вход которого соединен с выходами согласующего усилителя и первого оптоэлектронного прибора, а выход с Последовательно включенными входными цепями двух оптоэлектронных приборов, выход второго из которых подключен ко входу операционного усилителя, причем вход согласующего усилителя соединен с измерительным

0 элементом, а к выходу операционного усилителя подключен показывагадий прибор.

Источники информации, 5 принятые во внимание при экспертизе

1,Авторское свидетельство СССР № 461378, кл, G 01 R 19/00, 1973.

2,Опубликованная заявка Франции № 2346724,кл, G 01 R 15/07,1977.